《集成电路应用》课程实验实验一4053门电路综合实验
学院: 物理与信息工程学院
专业:电子信息工程
年级: 2015 级
姓名: 张桢
学号：______________
指导老师：—许志猛
实验一 4053门电路综合实验
一、 实验目的：
1. 掌握当前广泛使用的74/HC/HCT 系列CMO 集成电路、包括门电路、反相 器、
施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。
2. 掌握4053的逻辑功能，并学会如何用 4053设计门电路。
3. 掌握多谐振荡器的设计原理，设计和实现一个多谐振荡器，学会选取和
计算元件参数。
二、 元件和仪器：
1. CD4053三2通道数字控制模拟开关
2. 万用表
3. 示波器
4. 电阻、电容
三、 实验原理：
1. CD4053三2通道数字控制模拟开关
CD4053是三2通道数字控制模拟开关，有三个独立的数字控制输入端 A 、
B 、
C 和INH 输入，具有低导通阻抗和低的截止漏电流。幅值为 4.5〜20V 的数字信 号可控
制峰-峰值至20V 的数字信号。CD4053的管脚图和功能表如下所示
ini/ou r
Il6
15
★
13
11
ho
9
1 2
3 4
5 5
[7 I 8
□ UT/IN
av DO
IN/OUT
OUT/IN IN/OUT
4053引脚图
输入状态一
［接通通道
INHIBIT C B A
0000cx t bx, ax
0001cx f bx, ay
0010ex, by T ax
0011ex, by, ay
0100cy T bx, ax
0101cy, bx, ay
0110cy, by, ax
0111cy, by, ay
1A*NONE
根据的逻辑功能，可以由由电路构成如下图所示种
逻辑门（反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS触发器、一一RS触发器、异或门等）
4053的83种逻辑功能
A OMT
（m・人或仃
反相舒W冲H
（e}2M人与门
3再姦绩冲痔（髙息动：
9
AO
(e)R/s*iX»
2. 多谐振荡器的设计
非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。电路的 基本工作原理是利用电容器的充放电，当输入电压达到与非门的阈值电压 VT 时, 门的输出状态即发生变化。因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻 容元件的数值。
可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器
这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为：
V T (V DD -V T )
T=-RCI n[
'
)
]
(V DD W T )(2V DD -V T ) 当Fb ~ 2R 时，若：VT=0.5VDD 对于HC 和HCl 型器件，有
T ~ 2.2RC
对于HCT 型器件，有
T ~ 2.4RC
四、实验内容:
1. 验证CD4053勺逻辑功能，用4053设计门电路，并验证其逻辑功能: (1) 根据实验原理设计如下的反相器电路图：
VCC
12
TJ
15
Z0 Zl
4(153
CD4053构成反相器电路
L4
ft
INH A B
(2) 在面包板上连接电路。
(3) 验证逻辑功能：
测试结果：0为低电平，1为高电平
2. 设计多谐振荡器：
(1) 根据实验原理设计如下的电路图:
VCC
□NT>
4053构成的RC振荡器
(2) 在面包板上连接电路。
(3) 用示波器观察输出波形，记录输出信号的频率，与其和理论值进行对比:
理论值F= (1/T )〜(1/2.2RC) = 454.5Hz
五、实验总结：
通过本次实验，我学习和了解了CMO集成芯片的特点，明白了CMO集成芯片在电路设计中的应用。通过运用4053设计门电路，我掌握了CD4053勺逻辑功能，以及如何用4053 设计各种门电路。同时，用设计出来的反相器，搭成多谐振荡器，我学会了如何选取并计算一个多谐振荡器的元件参数。
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